Espectros atómicos y Modelos atómicos

Transcripción

1 Estructura de la Materia Espectros atómicos y Modelos atómicos Martha M. Flores Leonar FQ UNAM 23 de febrero de 2016

2 CONTENIDO Espectro electromagnético Espectros atómicos Series espectroscópicas del Hidrógeno Serie de Balmer Otras series del hidrógeno Modelos atómicos Modelo de Thomson Modelo atómico de Rutherford

3 ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO Conjunto de ondas de todas las frecuencias en las que se presenta la radiación electromagnética. Un cuerpo negro absorbe y emite todo tipo de radiación (sol), de manera contínua.

4 ESPECTROS ATÓMICOS La radiación que se emite en forma de luz blanca puede separarse en sus diferentes longitudes de onda por medio de un prisma.

5 La radiación emitida por los gases también puede separarse en sus diferentes longitudes de onda. Calentando el gas Al colocarlo a la llama Al pasar corriente eléctrica al interior del gas No se presentan todos los colores del visible, sino únicamente líneas de color.

6 Al pasar luz blanca a través de un gas, se observan líneas oscuras.

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8 Cada gas presentaba un espectro diferente (huella digital). Se podían caracterizar los gases por sus espectro de emisión o absorción

9 Los espectros de emisión y absorción son complementarios

10 Los espectros de emisión y absorción son complementarios Hacia 1880 se tenía una gran cantidad de mediciones espectroscópicas. Porqué los gases emiten o absorben radiación de forma discontinua? Se trató de obtener relaciones numéricas entre las líneas espectroscópicas.

11 SERIES ESPECTROSCÓPICAS DEL HIDRÓGENO Serie de Balmer En 1885 Johan Jakob Balmer: ( ) n 2 λ = b n (1) b = nm n = 3, 4, 5 y 6

12 Otras series del hidrógeno En 1890 Robert Rydberg: ( 1 ν = R H n 2 1 ) 2 n 2 1 (2) n 1, n 2 = 1, 2, 3... n 1 > n 2 R H = 4 = cm 1 b

13 Serie n 1 n 2 Región Lyman 2, 3, 4 1 UV Balmer 3, 4, 5, 6 2 UV-Visible Paschen 4, 5, 6 3 IR cercano Brackett 5, 6, 7 4 IR medio Pfund 6, 7, 8 5 IR lejano Humphreys 7, 8, 9 6 Microondas

14 MODELOS ATÓMICOS MODELO DE THOMSON En 1904 J. J. Thomson: El átomo estaba constituido por una esfera con carga positiva uniforme dentro de la cual se encontraban inmersos los electrones. Los e se acomodan en anillos que giran y al reducir su velocidad emiten energía. La emisión constante de energía hace al átomo inestable. Explicaba el concepto de valencia.

15 DESCUBRIMIENTO DEL NÚCLEO ATÓMICO RADIACTIVIDAD En 1896 Henri Becquerel: Las sales de uranio emiten radiación que hacen obscurecer las placas fotográficas. Marie y Pierre Curie Po, Ra, Rn. La radiación estaba compuesta por 3 tipos de partículas.

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17 MODELO ATÓMICO DE RUTHERFORD En 1909, Rutherford, Geiger y Marsden: Bombardearon láminas de oro (40 µm) con partículas α. m α 7200 m e. De acuerdo al modelo de Thomson, se esperaban pequeñas desviaciones.

18 Modelo atómico de Rutherford (1911): La carga positiva del átomo (Ze) se encuentra en el centro del átomo, el cual contiene la mayor parte de la masa del átomo (núcleo atómico). Alrededor del núcleo se encuentran los electrones.

19 A partir del descubrimiento del núcleo atómico se propusieron otros modelos para explicar los espectros de emisión: Modelo atómico planetario? (modelo clásico) Modelo atómico de Bohr? (modelo cuántico)